《城市轨道交通车辆构造》教学课件-项目5-城轨车辆连接装置

城市轨道交通车辆构造工程5城轨车辆连接装置02贯穿道装置车钩缓冲装置01目录01车钩缓冲装置56,138,183任务引入某日，行调指令基地内1314车出库连挂故障车——2526车，两车连挂时，因列车处于小半径曲线位置，车钩对位不正，连挂失败，车钩发生碰撞。此次事故造成2526车的防爬器受到轻微擦伤，车头右侧的导流罩损坏。本次事故的主要原因是编制技术文本时考虑不充分，未明确“小曲率半径连挂作业要求〞。当时两车连挂时的曲线半径为150m，但是根据车钩连挂的规定，列车连挂时最小曲线半径不得小于300m。思考：车钩连挂的原理是什么？如何正确实现两车连挂？1.1车钩缓冲装置的作用及要求1〕车钩缓冲装置的作用实现各车辆之间的机械连接，使彼此之间保持一定的距离。传递、缓和列车在运行中或调车时所产生的纵向力或冲击力，以保障车辆不受损坏。实现各车辆间电路和气路的连接。0102031.1车钩缓冲装置的作用及要求2〕车钩缓冲装置的要求0102030405车钩应便于连挂和解钩，能快速实现车辆之间的机械和电气连接。保持一定的车钩高。具有吸能保护功能，在列车发生超过允许连挂速度的冲撞时，能保护车体不受损坏。具有足够的强度，能承受并传递纵向力或冲击力。具有因振动而自动脱钩的防跳功能。1.2车钩1〕车钩的分类〔1〕按连接特点分类。按连接特点的不同，车钩可分为非密接式车钩和密接式车钩。非密接式车钩又称为非刚性车钩，车钩间隙远大于3mm。非密接式车钩允许两个相连的车钩钩体在垂直方向上有相对位移。当两个车钩的纵轴线存在高度差时，两车钩呈阶梯状，如图5-1所示。图5-1非密接式车钩1.2车钩1〕车钩的分类〔1〕按连接特点分类。密接式车钩又称为刚性车钩，车钩间隙一般在3mm以下。密接式车钩不允许两个相连的车钩钩体在垂直方向上有相对位移。假设两车钩在连挂前轴线高度已有偏差，那么两车钩在连挂后轴线处在同一条直线上且呈倾斜状态，钩体尾端完全相接，如图5-2所示。图5-2密接式车钩1.2车钩1〕车钩的分类〔2〕按连接方式分类。按连接方式的不同，车钩可分为自动车钩、半自动车钩和半永久牵引杆。①自动车钩。自动车钩〔见图5-3〕位于列车端部，电路和气路等连接装置都组装在车钩上，可实现机械、电路和气路完全自动连挂和解钩。解钩后，车钩处于待挂状态，电气连接器通过盖板自动关闭，风管连接器也自动关闭。图5-3自动车钩缓冲装置1.2车钩1〕车钩的分类②半自动车钩。半自动车钩〔见图5-4〕一般设置在两编组单元之间，有时也设置在列车端部。半自动车钩的连挂方式与自动车钩相同，可实现机械、气路的完全自动连挂和解钩，但电路必须靠人工连挂和解钩，以方便检修作业。在半自动车钩上设有贯穿道支撑座，用于支撑贯穿道。图5-4半自动车钩1.2车钩1〕车钩的分类③半永久牵引杆。半永久牵引杆〔见图5-5〕又称半永久车钩，用于同一编组单元内车辆的连接，其机械、气路和电路的连挂和解钩都需要人工操作，且通常只在架修以上的作业时才分解。采用半永久牵引杆连挂两车时，连接间隙小，纵向运动和转动也很小。这种连接方式可使列车出轨时仍能保持车辆之间的相对位置，防止车辆重叠和颠覆，减少列车启动和制动时的冲击。在半永久牵引杆上设有贯穿道支撑座，用于支撑贯穿道。图5-5半永久牵引杆1.2车钩2〕车钩的组成及工作原理〔1〕国产密接式车钩。国产密接式车钩包括钩头、钩舌〔半圆形〕、解钩杆、弹簧和解钩风缸等。它有待挂、连挂和解钩三种状态，如图5-7所示。图5-7国产密接式车钩〔a〕待挂状态〔b〕连挂状态〔c〕解钩状态1—钩头；2—钩舌；3—解钩杆；4—活塞杆；5—弹簧；6—解钩风缸。1.2车钩2〕车钩的组成及工作原理〔2〕Scharfenberg密接式车钩。Scharfenberg密接式车钩由弹簧、钩锁杆、钩舌、钩头壳体、解钩杆、解钩风缸等组成。它也有待挂、连挂和解钩三种状态，如图5-8所示。图5-8Scharfenberg密接式车钩〔a〕待挂状态〔b〕连挂状态〔c〕解钩状态1.3缓冲器1〕层叠式橡胶缓冲器层叠式橡胶缓冲器的结构如图5-9所示。其作用原理是当车辆受到压缩载荷作用时，缓冲器体和牵引杆受压，力的传递方向依次为牵引杆→后从板→橡胶金属片→前从板，直至缓冲器的前端，进而起到缓冲作用；当车辆受到牵引载荷作用时，缓冲器体和牵引杆受拉，力的传递方向为牵引杆上的滑套→前从板→橡胶金属片→后从板→缓冲器后盖，进而起到缓冲作用。1.3缓冲器1〕层叠式橡胶缓冲器图5-9层叠式橡胶缓冲器1—滑套；2—前从板；3—橡胶金属片；4—缓冲器体；5—后从板；6—缓冲器后盖；7—牵引杆。1.3缓冲器2〕可压溃变形管可压溃变形管属于不可复原的能量吸收装置，用以吸收车辆受到冲击时产生的机械能。当车钩所受到的冲击力超过橡胶缓冲器所能承受的力时，装在车钩杆上的可压溃变形管就会受到挤压而将冲击力转化为变形力，起到保护车辆的作用，如图5-10所示。当吸收的冲击力超过可压溃变形管所能承受的变形力时，可压溃变形管将产生永久变形，此时必须进行更换。〔a〕未变形状态〔b〕已压溃后的状态图5-10可压溃变形管的能量吸收状况1.4附属装置1〕风管连接器风管连接器由总风管、制动风管、解钩风管组成，装于钩头锥体上、下侧，用来连接车辆间的气路。当处于连挂状态时，管路应保证不能漏气，同时不能影响解钩工作。1.4附属装置2〕电气连接器电气连接器主要负责车辆连挂后电路的连接，一般安装在车钩的上方、下方或两侧，如图5-11所示。电气连接器主要应用于自动车钩上。虽然不同车型的电气连接器有着各自不同的结构形式，但是其作用和原理根本一致。图5-11电气连接器的安装位置1.4附属装置2〕电气连接器图5-11电气连接器的安装位置1.4附属装置2〕电气连接器电气连接器的结构如图5-12所示，它通过悬吊装置与车钩实现弹性连接。当两车钩连挂时，箱体可收缩3～4mm，靠弹簧压力，保持良好的接触。触头上焊有银片，以减小电阻，它与箱体弹性连接，靠弹簧压力使触头处于可伸缩状态，保持良好的接触，以保证电流畅通。箱体的一侧有定位销，对称侧有定位孔，两钩连挂时定位销插入对应的定位孔中，以保证触头准确连接。解钩时，将箱盖盖好，以防止触头损坏。箱体内还设有接线板，使触头引线和从车上引线相连；其后有电线孔，为防止电线磨损，孔壁上设有塑料套。1.4附属装置2〕电气连接器图5-12电气连接器1—触头；2—定位孔；3—车钩；4—悬吊装置；5—箱体；6—密封条；7—定位销；8—箱盖。1.4附属装置3〕车钩对中装置在缓冲器的尾部下方各设有一个对中气缸，它的活塞头部安有一个水平滚轮。当气缸充气活塞向外伸出时，水平滚轮能自动嵌入凸轮板左右两个缺口内，车钩自动对中，从而使车钩缓冲装置和车体的中心线在同一平面内。当车钩处于待挂状态时，对中气缸充气，使车钩自动对中；当车钩处于连挂状态时，对中气缸排气，使车钩自由转动，有利于列车过弯道。任务实施〔1〕将全班学生进行分组，每5人为一组，各组选出1名小组负责人，小组合作搜集、整理国产密接式车钩的相关材料，并制作成PPT。〔2〕小组负责人进行任务分配，包括哪些成员查找资料，哪些成员制作PPT，哪些成员上台演讲展示等。〔3〕老师组织各组在班内进行PPT演讲活动，并按表5-1给各组打分。任务实施表5-1PPT演讲活动评价表02贯穿道装置任务引入某日，小丽坐地铁去看一个艺术展，途经某站时意想不到的事情发生了。当时小丽正在两车厢的贯穿道看，列车到站后由于上下车的乘客较多，就侧身躲避人流，却不慎将掉在了地上。在列车的晃动下，顺势滑入缝隙里。由于列车贯穿道的缝隙很小，现场根本无法取出，心急如焚的小丽只能求助地铁工作人员。工作人员得知消息后，先对小丽进行了安抚，然后进行了技术讨论，认为小丽的可能卡在贯穿道的连接部，有完整取出的可能性。由于小丽无法回忆出准确的车次和掉落位置，检修基地的检修工人只能根据小丽的回忆和当日车次图，先拆开了一辆列车3节车厢的贯穿道，结果一无所获。于是，检修工人又拆开了另一辆列车4节车厢的贯穿道，最终完整取出了小丽的。思考：城轨车辆的贯穿道有什么用途？它是由哪些部件组成的？知识储藏贯穿道装置也称为风挡装置〔见图5-13〕，是车辆上灵活可动的局部。由于它与乘客直接接触，其平安性、可靠性非常重要。〔a〕内部〔b〕外部图5-13贯穿道装置2.1贯穿道装置的作用〔1〕连接相邻两车辆。〔2〕具有良好的防雨、防风、防尘、隔音、隔热等功能。〔3〕为相邻两节车厢的乘客提供站立、通过的空间。〔4〕作为整列车的可变形区域，为列车通过曲线时提供可恢复的变形能力。2.2贯穿道装置的组成贯穿道装置主要分为折棚组成、车体框组成、顶板组成、侧护板组成、踏板组成、渡板组成等几大局部，如图5-14所示。图5-14贯穿道装置的组成2.2贯穿道装置的组成折棚组成包括折棚棚布、端框及夹持棚布的面料框等，其具有密封性好、易于安装等优点。折棚由特制的阻燃、高强度、耐老化的材料制成。棚布采用双层夹心结构，大大提高了贯穿道的隔音、隔热性能。每折棚布缝制边缘用铝型材制成的中间框压夹，折棚端部与端框相连。1〕折棚组成2.2贯穿道装置的组成车体框组成包括框体和锁舌等，如图5-15所示。框体由钢板焊接而成，用螺钉固定于车体端部，中间采用密封胶条进行密封。框体与折棚组成之间也采用密封胶条进行密封，密封胶条置于框体槽内。车体框上设置锁舌，可实现与折棚的快速连挂与解锁。2〕车体框组成2.2贯穿道装置的组成顶板组成包括中间护板、边护板、边梁和连杆机构等，如图5-16所示。中间护板和边护板通过连杆机构连接在边梁上，顶板组成通过顶板安装座〔见图5-17〕安装在车体上。由于顶板内侧的连杆机构为铰接式，具有一定的柔性，故可适应车辆运行中车端的位移变化。3〕顶板组成图5-16顶板组成2.2贯穿道装置的组成3〕顶板组成图5-17顶板安装座2.2贯穿道装置的组成侧护板组成包括中间护板、边护板和连杆机构等，如图5-18所示。中间护板和边护板通过连杆机构成为一体，且二者上下两端装有裙边，裙边可发生弹性变形，以适应车体的上下浮动。侧护板组成两端与车体端部连接，安装、拆卸快捷方便。4〕侧护板组成图5-18侧护板组成2.2贯穿道装置的组成贯穿道装置上有两个踏板组成，踏板组成包括踏板体、踏板页、折页及踏板支撑等，如图5-19所示。踏板体为不锈钢板，其一端通过螺钉与车体地板连接。踏板页通过折页与踏板体连接，可向上翻转，有利于过道底部的清洁与维护。踏板支撑通过螺钉固定在车端。5〕踏板组成〔a〕上外表〔b〕下外表图5-19踏板组成2.2贯穿道装置的组成渡板组成包括渡板体、渡板连杆、磨耗条及折页等，如图5-20所示。渡板体由花纹不锈钢板制成，有防滑性能。渡板体边缘的磨耗条可防止金属之间相互摩擦产生噪声等问题。6〕渡板组成图5-20渡板组成〔a〕上外表2.2贯穿道装置的组成6〕渡板组成图